SU1360841A1 - Длинна оправка дл волочени труб - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных бесшовных труб методом прот жки на длинной оправке полых заготовок с дном. Пель изобретени  - распшрение технологических возможностей . Длинна  оправка дл  волочени  труб содержит стержень 1 с наконечником 2 и размещенную на стержне втулку 3. Посадочна  поверхность втулки на длине, составл ющей 0,7-0,9 длины втулки, выполнена конической, расшир ющейс  в сторону наконечника с углом конусности равным 1-15°, и минимальным диаметром, равным диаметру стержн . В стенке втулки выполнен сквозной трапециевидный паз по винтовой линии с углом подъема, большим угла трени , но меньшим 90°. Зазор между стенками паза увеличиваетс  в сторону наконечника и минимальна  величина его равна 0,0050 , а максимальна  - 0,0235 , где D - наружный диаметр втулки, мм; d - диаметр стержн , мм. 3 ил. i (Л со а ас

Description

Фиг.

11360841

относитс  к обработке

за уп ми

металлов давлением и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных бесшовных труб методом прот жки на длинной оправке полых заготовок с дном.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей.

На фиг.1 изображена оправка, разрез; аа фиг.2 - то.же, с надетой на нее заготовкой в исходном положении перед прот жкой через.кольцо; на фиг.З - то же, с заготовкой в процессе прот жки.

Оправка содержит стержень 1 с наконечником 2, размещенную на стержне скольз щую втулку 3, посадочна  по-г верхность -которой на участке длиной , длины втулки выполнена ко-т нической, расшир ющейс  в сторону наконечника с. углом конусности 1-15 и минимальным диаметром ным диаметру d стержн . На остальной длине посадочна  поверхность вьшолне- на цилиндрической с диаметром, равным диаметру d стержн . В стенке втулки вьшолнен сквозной трапециевидный паз по винтовой линии с углом 3 подъема, большим угла трени , но меньшим 90, и зазором между стенками паза, увеличивающимс  в сторону наконечника, ми1 )2

нимальным ,0050 А максимальD2

ным ,0235 ij, где D - наружный

диаметр втулки, мм; d - диаметр стержн , мм.

с/ , J, рав

о.

а при угле более 15 -пластическа 

При величине угла /з подъема винто- 40 деформаци  втулки и втулка тер ет

свои исходные размеры.

Конический участок втулки с минимальным диаметром, равным диаметру стержн , и .длиной в пределах 0,7- 45 длины втулки выбираетс  из услови  удержани  втулки силой трени  на стержне в начальный момент введени  заготовки в прот жное кольцо.

При длине более 0,9 длины втулки силы контактного трени  на стержне

вой линии менее угла трени  (1-6°) скольз ща  втулка автоматически не настраиваетс  при смене кольца из-за самостопорени  при упругой деформации втулки. При угле подъёма винтовой линии, равном 90°, в процессе прот жки деформируемый металл заготовки затекает в зазор между стенками паза втулки и образовывает дефект на внутренней поверхности труб (лампасы), так как зазор между стенками в этом случае выполнен параллельно образующей втулки. При угле подъема винтовой , линии, большим угла трени , но меньшим 90°, на внутренней поверхности труб не остаетс  следов от затекани  металла, так как траектори  тече ни  металла расположена -под углом к винтовой линии паза.

50

недостаточны дл  удержани  втулки. При длине менее 0,7 длины втулки она не удерживаетс  в очаге деформации в стационарной стадии прот жки (пос- 55, ле прохождени  дна заготовки через кольцо). Под вли нием нормальных напр жений на контактной наружной по- верхности втулки, соприкасающейс  с трубой, и недостаточных силах трени 

Величину зазора между стенками паза выбирает из условий сохранени  упругой деформации втулки, причем минимальную величину зазора t выбиD2 рают ,0050 --Т, а максимальную

величину зазора - равной t 0,0235 D2

ni:

zr-j, изменение зазора от t до t

происходит по линейной зависимости и развертка паза представл ет собой .трапецию, большее основание которой направлено в сторону наконечника.

.-.D2

При зазоре менее 0,0050 --- диапазон

и-d

регулировани  становитс  слишком узким дл  удержани  втулки в очаге деформации , при зазоре более 0,0235

D2

--- имеет -место пластическа  дефор- D-d

5

маци  стенки втулки, а при последующих прот жках втулка не удерживаетс  на стержне при ее введении в полость заготовки.

Угол d конусности конической по- , верхности выбирают в пределах 1.- 15°, учитыва  услови  сохранени  упругой 0 деформации втулки и оптимальных уг- лoв прот жных колец, так как дл  правильного течени  процесса прот жки необходим УГ.ОЛ прот жного кольца больше угла конусности наружной поверхности втулки по крайней мере на 1°. При угле d менее 1° происходит увлечение втулки на стержне в прот жное кольцо и обрыв стенки заготовки,

о.

5

а при угле более 15 -пластическа 

При длине более 0,9 длины втулки силы контактного трени  на стержне

50

недостаточны дл  удержани  втулки. При длине менее 0,7 длины втулки она не удерживаетс  в очаге деформации в стационарной стадии прот жки (пос- 55, ле прохождени  дна заготовки через кольцо). Под вли нием нормальных напр жений на контактной наружной по- верхности втулки, соприкасающейс  с трубой, и недостаточных силах трени 

конической поверхности втулки со стержнем она смещаетс  в сторону, противоположную направлению прот гивани , до момента исчезновени  контакта с трубой. В этом случае процесс наружной поверхности, что позвол ет

прот жки нарушаетс .

Оправка работает следующим образом .

На оправку надевают заготовку и ввод т в кольцо. В начальный момент введени  в кольцо наконечник стержн  упираетс  в дно заготовки, а втулка находитс  в крайнем левом положении у наконечника с зазором между стенкамипаза . В процессе прот жки (фиг.З) f5 . зовать при холодной деформации дл 

стержень передает усилие пресса через наконечник на дно заготовки, увлека  ее в кольцо. При прохождении дна заготовки через кольцо втулка не отходит от торца наконечника, удержива сь первоначально на стержне силой трени  цилиндрической части посадочной поверхности, поскольку втулПосадочную поверхность втулки наплавл ют плакирующим слоем металла с коэффициентом термического расширени , превьшающим в 1,1-1,7 раза

ка надеваетс  на стержень с нат гом.

При прохождении втулки через очаг де-25 коэффициент термического расширени  формации зазор между стенками умень- основного металла втулки. В этом слушаетс  за счет радиального давлени  металла, втулка скручиваетс  вокруг своей продольной- оси, уменьша сь в диаметре со стороны внутреннего ко- 30 нуса. Одновременно уменьшаетс  угол

чае после каждого прот гивани  втулка несколько охлаждаетс , внутренний слой сжимаетс  на большую величину, чем наружньй, что приводит к плотно- му охвату стержн  втулкой. В качестве плакирующего металла можно использовать аустенитные стали типа 08Х18Н10Т, а в качестве основного

конусности, который может при большой величине обжати  уменьшатьс  до 0. При этом площадь охвата втулкой уве- .

личиваетс , что способствует зат ги- 35 металла - низколегированные стали

ванию втулки стержнем в очаг деформации . Одновременно с уменьшением конуса втулки ее противоположньм торец за счет упругой деформации увеличиваетс  в диаметре, а наружна  поверх- ность втулки становитс  конической с конусом, сужаюш 1мс  в сторону наконечника . Образованию конуса на наружной поверхности способствует разница в длинах плеч рычага, короткое плечо составл ет 0,1 - 0,3 длины втулки, а длинное плечо О, 7 - 0,9 длины втулки При образовании конуса на поверхности втулки возникают нормальные силы от давлени  деформируемого металла , которые выталкивают оправку из деформационной зоны.. Таким обра- ,зом, втулка находитс  под-действием двух групп сил: трени  по стержню и нормальных сил по наружной поверхности . Соотношение этих сил позвол ет удерживать втулку в очаге деформации. При прот жке через последующие кольца

13608414

очаг деформации измен етс  и втулка автоматически перенастраиваетс , приобрета  другой угол конусной осадочной поверхности и другую конусность

ей удерживатьс  в очаге деформации. Это подностью исключает необходимость замены втулок при последующих прот жках через кольца. Посл.е прот жки у поковки удал ют в отход дно и бахрому на противоположном торце, а полученную трубу используют по назначению .

Предлагаемую оправку можно испольвыт жки гильз с утонением стенки.

С целью повышени  стойкости скольз щей втулки ее рекомендуетс  изготавливать из жаропрочных металлов и сплавов.

Посадочную поверхность втулки наплавл ют плакирующим слоем металла с коэффициентом термического расширени , превьшающим в 1,1-1,7 раза

коэффициент термического расширени  основного металла втулки. В этом случае после каждого прот гивани  втулка несколько охлаждаетс , внутренний слой сжимаетс  на большую величину, чем наружньй, что приводит к плотно- му охвату стержн  втулкой. В качестве плакирующего металла можно использовать аустенитные стали типа 08Х18Н10Т, а в качестве основного

5

0

0

5

типа 5ХНМ.

Использование предлагаемой оправки позвол ет расширить технологические возможности за счет использовани  одной оправки при прот жке через

несколько колец и тем самым значительно сократить пары скольз щих втулок и их смену после каждого кольца.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Длинна  оправка дл  волочени  труб, содержаща  стержень с наконечником и размещенную на стержне скольз щую втулку, отличающа с  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей, посадочна  поверхность втулки на длине, составл ющей 0,7-0,9 длины втулки, выполнена конической с расширением в сторону наконечника с углом конусности, равным 1-15°,,и минимальным диаметром, равным диаметру стержн , а в стенке втулки вьшолнен сквозной трапециевидный паз по винтовой линии с углом подъема, большим угла трени , но меньшим 90° и зазором между стенками паза с увеличением в сторону наконечника минимальньм, равным 0,0050 ----,

   D-d

   Г)2

   и максимальным, равным 0,0235 rTij,

   где D - наружный диаметр втулки; d - диаметр стержн .

   ////////7/7/////.

   Фиг.1

   Редактор И.Шулла

   Составитель Н.Ум гина

   Техред М.Ходанич Корректор С.Черни

   Заказ 6178/13 Тираж 731Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по.делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Фиг.З